直流数字电压表设计

《直流数字电压表设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《电子测量技术》直流数字电压表设计院系软件职业技术学院专业应用技术2班学生姓名_WI学号5103130016一、题目及设计要求3页二、主要技术3页三、方案选择3页四、电路设计原理3页41模数转换4页4.2数字处理及控制5页五、电路图分介绍5页5.1AT89C51介绍6页5.2排阻介绍7页5.3€振电路7页5.4复位电路8页5.5ADC0808介绍8页5.6共阴极数码管9页5.7模拟输入电路9页5.8总设计图10页5.9仿真图10页六、设计程序11页七、心得体会14页直流数字电压表电路设计报告一、题目及设计要求利用单片机AT89C51与ADC0808设计一个数字电压表，

2、能够测量0〜5V的直流电压值，精度越高越好。二、主要技术用ADC0808集成电压转换芯片和AT89C51单片机设计制作的数字直流电压表。在测量仪器中，电压表是必须的，而且电压表的好坏直接影响到测量精度。具有一个精度高、转换速度快、性能稳定的电压表冰能符合测量的耍求。为此，我们设计了数字电压表，此作品主耍由A/D0808转换器和单片机AT89C51构成，A/D转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能，最后由数码管显示采集的电压值。此设计通过调试完全满足设计的指标要求。电路设计简单，设计制作方便有较强的实用性。三、方案选择主要设计方框图如下：数码管口业示=>单

3、片机处理=>模数转换==>电B米集1、主控芯片选用单片机AT89C51和A/D转换芯片ADC0809实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是价格稍贵；优点是转换京都高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。2、显示部分选用一个四联的共阴极数码管，外加四个三极管驱动。这个电路几乎没有缺点；优点是便于控制，价格低廉，焊接简单。四、电路设计原理模拟电压经过档位切换到不M的分压电路筛减后，经瞞离干扰送到A/D转换器进行A/D转换。然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到LED中显示。同时通过串行通讯与上位通信。硬件电路及软件程序。而硬件电路乂大

4、体可分为A/D转换电路、LED显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；程序的设计使用汇编语言编程，利用Keil和PROTEUS软件对其编译和仿真。一般1/0接口芯片的驱动能力是很有限的，在LED显示器接口电路中，输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LK)，此时就需要增加LK)驱动电路。驱动电路有多种，常用的是TTL或MOS集成电路驱动器，在本设计屮采用了74LS244驱动电路。木实验采用AT89C51单片机芯片配合ADC0808模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表，原理电路如图1所示。该电路通过ADC0808芯片采样输

5、入口1N0输入的0〜5V的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道DO〜D7传送给AT89C51芯片的P0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过其P1口传送给数码管。同时它还通过艽三位T/01_1Pl.O、P1.1、Pl.2、Pl.3产生位选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C51还控制着ADC0808的工作。其ALE管脚为ADC0808提供了1MHz工作的时钟脉冲；P2.4控制ADC0808的地址锁存端(ALE);P2.1控制ADC0808的启动端(START);P2.3控制ADC0808的

6、输出允许端(0E);P2.0控制ADC0808的转换结束信号(EOC)。数据米集模块DigitalADC0808◊Analog数据处理及控制模块P3AT89H51$刖出显小•显示模块丨.>4位一体LED数码管LED位控制信号4.1、模数转换电路原理图如下所示，三个地址位ADDA，ADDB，ADDC均接高电平+5V电压，因而所需测量的外部电压可由ADC0808的IN7端口输入。由于ADC0808在进行A/D转换时需要有CLK信，本设计中利用AT89C51的定时中断产生一个100KHZ的脉冲，由P1.4口送给ADC0808的时钟端，通过软件给其输入一个正脉冲，可立即启动A

7、/D转换。在软件设计中，由于我们对单片机知识还没能很熟练的掌握，用中断方式较复杂，且这个程序CPU工作量不大，查询方式对速度不会产生影响，所以我们采用查询方式，确保仿真的进度和准确度。屯压输入电压放大x51系列——>数据显示单片机.A/D<—系统原理图在A/D转换开始之前，逐次逼近寄存器的SAR的内容为0，在A/D转换过程中，SAR存放“试探”数字量，在转换完毕后，它的内容即为A/D转换的结果数字量。逻辑控制与定时电路在START正脉冲启动后工作，没来一个CLK脉冲，该电路就可能告知向SAR中传送一次试探值，对应输出U0与U1比较，确定一次逼近值，经